第五章 量測結果與性能分析
5.2. 測量用 PCB 板與 PCB 板設定
在測量晶片時，我們不對待測晶片進行包裝；而是使用自行設計的測試 用 PCB 板（Evaluation board），將待測晶片透過 Wire bounding 的方式固定
於 PCB 板上，且以邦定膠（黑膠）或是靜電防護蓋保護之。測試時所使用 的 PCB 板佈局圖如圖 5-3 所示。
此 PCB 板為雙層 1.5mm 之 FR-4 板材構成，其左半面為類比信號面，
負責連接類比電源與類比輸入儀器。其右半面為數位信號面，負責連接數位 電源與數位輸入、輸出儀器。
圖 5- 3 測試用 PCB 板
此 PCB 板上包含一組 Level shifter 架構，如此便能將透過 XLR 接頭，
輸入共模電壓在 0 伏特的 Audio precision 信號，向上位移到我們所想要的輸 入共模電壓位準。當然也可以透過 Agilent 33250A，直接提供一組具有輸入 共模電壓位準的輸入信號。
透過改變 PCB 板上控制面板（Control panel）的電壓，我們可以對晶片 進行三種模式的測試。第一種模式為當實驗組的具有誤差校正功能之測量模 式、第二種模式為當對照組的不具誤差校正功能之測量模式、第三種模式為 當除錯組的誤差量數位碼觀測模式。
5.2.1. 具有誤差校正功能的測量模式設定
此模式為本次測試之實驗組，用途為驗證所提出之演算法是否有效，其 控制面板之設定如圖 5-4 所示；而其輸出面板（Output panel）上之信號連接 如圖 5-5 所示。
圖 5- 4 測量模式一時，控制面板之設定
圖 5- 5 測量模式一時，輸出面板之連接
控制面板上總共有八個控制信號，分別為觀測模式控制信號 OBS7 至 OBS1，以及 SA ADC 模式選擇信號 Mode。我們使用短路器（Jumper），將 各控制信號輸入端點往上連接至 VSS（0），或是往下連接至 VDD（1）。
在此模式中，輸出面板上各信號之連接，以右側之「Normal mode」為 準。O_00 至 O_11 分別表示 12 位元的數位輸出信號，O_DF 是通知 LA 儀 器擷取資料的信號，而 O_G05 和 O_G25 兩根接腳在此模式下會持續跳動，
換言之，可由此兩根接腳判斷誤差計算功能是否成功被執行。
5.2.2. 不具誤差校正功能的測量模式設定
此模式為本次測試之對照組，用途為與模式一相比，以證明所提出之演 算法是否有效，其控制面板之設定如圖 5-6 所示；而其輸出面板上之信號連 接如圖 5-7 所示。
圖 5- 6 測量模式二時，控制面板之設定
控制面板上之觀測模式控制信號 OBS7 至 OBS1，連接方式依然是連接 至 VSS（0）不變。和模式一不同的是，在此將 SA ADC 模式選擇信號 Mode 連接至 VDD（1）。
圖 5- 7 測量模式二時，輸出面板之連接
在此模式中，輸出面板上各信號之連接，仍以右側之「Normal mode」
為準。O_00 至 O_11 分別表示 12 位元的數位輸出信號，O_DF 是通知 LA 儀器擷取資料的信號，唯一的差別是，O_G05 和 O_G25 兩根接腳在此模式 是不會跳動的。
5.2.3. 誤差量數位碼觀測模式設定
此模式為本次測試之除錯組，用途為觀測經由提出之演算法所數位化後 的數位編碼，可以知道各電容之值在經過實際製程後，究竟產生了那些非理 想性之誤差量。其控制面板之設定之順序如圖 5-8 之 A、B 圖所示；而其輸 出面板上之信號連接如圖 5-9 所示。
圖 5- 8 觀測模式時，控制面板之設定
圖 5- 9 觀測模式時，輸出面板之連接
首先將 SA ADC 之模式選擇信號 Mode 連接至 VSS（0），使其執行誤差 計算模式。而控制面板上之觀測模式控制信號 OBS7 至 OBS1，連接方式依 然是連接至 VSS（0）。此時控制面板之設定方式如圖 5-8-A 所示。
待其誤差計算模式執行完畢後，O_G05 和 O_G25 兩根接腳會開始跳 動，此時便可以將 OBS7 至 OBS1 中，其中一個控制信號接至 VDD（1）。以 圖 5-8-B 為例，當 OBS7 為 VDD（1）時，表示觀測之誤差量為電容 C7之誤 差，當 OBS6 為 VDD（1）時，表示觀測之誤差量為電容 C6之誤差，以此類 推。要注意的是，每次只能有一個 OBS 信號為 VDD（1）。
在此模式中，輸出面板上各信號之連接，以左側之「Observe mode」為 準。O_04 至 O_11 分別表示 8 位元的誤差量數位編碼，O_DF 是通知 LA 儀 器擷取資料的信號， 而 O_G05 和 O_G25 兩根接腳在此模式是會跳動的。